Российские ученые впервые провели систематическое исследование оптических характеристик воды в Волге на протяжении 1,5 тыс. км её течения, от Горьковского до Волгоградского водохранилища.
Эти результаты помогут создать карту распределения органических веществ по течению Волги и разработать системы её экологического мониторинга с использованием спутниковых данных, как сообщает пресс-служба Российского научного фонда (РНФ).
«Мы впервые осуществили систематическое исследование оптических характеристик поверхностных вод самой продолжительной реки в Европе — Волги. С применением разработанного в нашей лаборатории программного обеспечения мы смогли точно выявить четыре группы органических веществ, встречающихся вдоль всей длины реки, и проанализировать их пространственную изменчивость», — уточнил доцент МГУ имени Ломоносова (Москва) Тимур Лабутин.
Ученые объясняют, что воды всех рек мира содержат значительные объемы растворенной органической материи — микроскопические и наноскопические частицы и скопления органики, которые поступают как из природных экосистем, так и вместе с городскими и промышленными стоками. Эти скопления органики имеют важное значение для функционирования экосистем, так как их концентрация, состав и доступность влияют на активность микробов и других живых существ в речной воде.
Для наблюдения за изменениями в концентрации этой органики в настоящее время исследователи активно используют методы спутниковой гиперспектральной съемки, что позволяет отслеживать долю растворенной органики даже в труднодоступных участках рек. При этом для точной расшифровки полученных таким образом изображений необходимы данные об оптических характеристиках воды в реках, которые зависят от содержания в ней органического вещества.
Следуя этой идее, Лабутин и его коллеги собрали 227 проб воды из Волги на протяжении 1 500 км её течения, от Горьковского до Волгоградского водохранилища, и проанализировали флуоресцентное свечение содержащейся в ней органики. Эти измерения помогли ученым выявить различия в составе и концентрации четырёх основных типов растворенной органической материи в различных регионах Волги.
Так, наиболее ярко светились пробы воды из Горьковского водохранилища, что связано с тем, что здесь в реку активнее всего поступают вещества из близлежащих лесных и заболоченных территорий. В противоположность этому, в местах впадения в Волгу крупных притоков, Оки и Камы, свечение было минимальным, что объясняется низкой долей органики в их водах. Эти данные, как надеются Лабутин и его коллеги, помогут более точно интерпретировать результаты спутниковых съемок в будущем.
Фото: hi-tech.mail.ru